格物致知 · 大学物理 B | 先看现象,再算道理
你打开地图,那个蓝点两三秒就落定了。
可它背后的卫星,在两万公里外,一边以每秒几公里的速度掠过天空,一边不停地播发带时间戳的信号。
手机量出信号飞了多久,乘上光速,就得到距离;几颗星的距离一交会,你的位置就唯一确定了。
而这一切有个前提:得精确知道卫星此刻在三维空间的哪里、速度多少、下一刻会到哪。
卫星在天上跑,位置一刻不停地在变。要预报它下一刻在哪,就得回答三个问题: 它现在在哪?它现在多快?它的速度还在怎么变? ——这正是第一章要给你的三件工具。
2000 年 10 月,第一颗北斗试验卫星升空。2020 年 7 月,北斗三号全球组网开通。中间隔着二十年,和几代人的接力。
今天,全球能独立建成并运行全球卫星导航系统的,只有四个:美国的 GPS、俄罗斯的 GLONASS、欧盟的 Galileo,和中国的北斗。
有意思的是,它并不靠某一项“黑科技”。测距、授时、位置随时间变化——全是最基础的物理。基础打得有多深,上面的东西就能建多高。
你这学期第一章学的,就是这套系统的语言。